(57)【要約】【課題】  液晶パネルの偏光板や周辺シール材に変質を来さないように、圧着時にヒーターヘッドから端子部に加えられる熱を効果的に放熱させる。【解決手段】  液晶パネル１が載置されるパネル受け台１１０および同パネル受け台に並置された端子部受け台１２０と、端子部受け台に対して昇降可能なヒータヘッド１３０とを含み、液晶パネル１の端子部２に異方性導電接着材３を介して所定の回路基板４を配置しヒータヘッド１３０を下降させて端子部２に回路基板４を圧着する液晶パネルへの回路基板圧着装置において、パネル受け台１１０に端子部２の裏面側に弾性的に接触するヒートシンク１１３を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルが載置されるパネル受け台および同パネル受け台に並置された端子部受け台と、上記端子部受け台に対して昇降可能なヒータヘッドとを含み、上記液晶パネルをその端子部が上記パネル受け台と上記端子部受け台とに跨るようにして上記パネル受け台上に載置した状態で、上記端子部上に異方性導電接着材を介して所定の回路基板を配置し上記ヒータヘッドを下降させて上記端子部に上記回路基板を圧着する液晶パネルへの回路基板圧着装置において、
上記パネル受け台には、上記端子部の裏面側に弾性的に接触するヒートシンクが設けられていることを特徴とする液晶パネルへの回路基板圧着装置。
【請求項２】
上記パネル受け台には上記ヒートシンクが昇降可能に収納されるシリンダ室が形成されており、上記シリンダ室にはポンプを含む流体循環手段が接続されている請求項１に記載の液晶パネルへの回路基板圧着装置。
【請求項３】
上記ヒートシンクが上記ポンプから供給される流体圧によって押し上げられて上記端子部の裏面側に接触する請求項２に記載の液晶パネルへの回路基板圧着装置。
【請求項４】
上記ヒートシンクがアルミニウム材からなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶パネルへの回路基板圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの端子部に異方性導電接着材を介してフレキシブル基板などの回路基板を加熱圧着する圧着装置に関し、さらに詳しく言えば、加熱圧着時の熱により液晶パネルの偏光板や周辺シール材に不具合をきたさないようにした液晶パネルへの回路基板圧着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、透明電極が形成された透明ガラス（もしくはプラスチック）基板の一対をシール材を介して貼り合わせ、そのセルギャップ内に液晶物質を封入することにより、その基本的な部分が構成される。
【０００３】
製品組立時には、液晶パネルの端子部に液晶を駆動するためのＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｉｌｍ）などのフレキシブル基板が接続され、また、必要とされる機能に応じて偏光板や位相差フィルムなどの光学フィルムが貼着される。
【０００４】
通常、液晶パネルの端子部に対するフレキシブル基板の接続には異方性導電接着材である例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ）が用いられる。異方性導電フィルムは、熱硬化型のバインダ樹脂に導電性粒子を混ぜ込んでフィルム状としたもので、２つの導体間で加熱圧着されることにより導電粒子で導体間の電気的導通がとられ、バインダ樹脂にて導体間の機械的接続が保持される。
【０００５】
液晶パネルの端子部に異方性導電接着材を介してフレキシブル基板（回路基板）を接続するには、加圧ツールであるヒーターバーを有する圧着装置により行われるが、その従来装置の概要を図２の側面図を参照して説明する。
【０００６】
この圧着装置は、基本的な構成として、パネル受け台１１およびその脇に並置された端子部受け台１２とを備え、端子部受け台１２上には図示しないエアシリンダなどにより駆動されるヒータヘッド１３が昇降可能に設けられている。
【０００７】
液晶パネル１は、その端子部２が端子部受け台１２上に乗るようにしてパネル受け台１１に載置される。そして、端子部２上に異方性導電接着材３を介してフレキシブル基板４が重ねられ、ヒータヘッド１３を下降してフレキシブル基板４が端子部２に加熱圧着される。この場合、ヒーターヘッド１３は約３００℃まで加熱され、その加熱時間は２０秒間程度である。
【０００８】
ところで、最近では表示装置の薄型・軽量化の傾向に伴って、液晶パネル自体も小型・軽量化が図られており、液晶パネル１の表示領域をできるだけ確保するため、端子部２などの額縁部をできるだけ小さくする、いわゆる狭額縁化が要求されている。
【０００９】
これに伴って、ヒーターヘッド１３による圧着部とパネル表示部との距離がますます短くなり、しかもヒーターヘッド１３の幅が狭くなるに伴って加熱温度も高くなる傾向にあるため、その熱によって液晶パネル１に貼着されている偏光板５ａ，５ｂや、ガラス基板相互を封止している周辺シール材が変質を来してしまうという問題があった。
【００１０】
また、液晶パネルの端子部２に液晶駆動用のベアＩＣチップなどの半導体素子６が搭載されている場合には、ヒーターヘッド１３による圧着部からの熱により半導体素子６の搭載状態が不安定になるという問題もある。
【００１１】
そこで、偏光板に対するヒーターヘッドからの熱的影響を回避するため、熱良導体からなる冷却部材を直接偏光板に当接させることにより、ヒーターヘッドが発する熱を冷却部材で吸収することが提案されている（下記特許文献１参照）。
【００１２】
しかしながら、特許文献１の場合、偏光板は熱的に保護されるものの依然として液晶パネルには熱が伝達されるため、周辺シール材までも保護し得るものではなく、また、端子部に搭載される半導体素子についても熱的に保護し得るものではない。さらに、冷却部材の偏光板への過剰な押圧力を吸収するための圧力調整手段などを必要とすることから装置が複雑となりコスト的に好ましくない。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２０１７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、その目的は、ヒーターヘッドによる圧着部からパネル表示部側に至る熱伝達経路の途中で吸熱することにより、パネル表示部側の偏光板や周辺シール材を確実に熱から保護し得るようにした液晶パネルへの回路基板圧着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、液晶パネルが載置されるパネル受け台および同パネル受け台に並置された端子部受け台と、上記端子部受け台に対して昇降可能なヒータヘッドとを含み、上記液晶パネルをその端子部が上記パネル受け台と上記端子部受け台とに跨るようにして上記パネル受け台上に載置した状態で、上記端子部上に異方性導電接着材を介して所定の回路基板を配置し上記ヒータヘッドを下降させて上記端子部に上記回路基板を圧着する液晶パネルへの回路基板圧着装置において、上記パネル受け台には、上記端子部の裏面側に弾性的に接触するヒートシンクが設けられていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の好ましい態様によれば、上記ヒートシンクの放熱効果をより高めるため、上記パネル受け台には上記ヒートシンクが昇降可能に収納されるシリンダ室が形成されており、上記シリンダ室にはポンプを含む流体循環手段が接続される。
【００１７】
上記ヒートシンクを上記端子部に対して弾性的に接触させる場合、バネ手段を用いてもよいが、上記ポンプから供給される流体圧によって上記ヒートシンクを押し上げて上記端子部に接触させることが好ましい。上記ヒートシンクの材質は熱伝導性が良好かつ軽量である金属材がよく、特にはアルミニウム材が好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ヒーターヘッドによる圧着部からパネル表示部側に至る熱伝達経路の途中である端子部の一部分にヒートシンクを接触させて吸熱するようにしたことにより、端子部のパネル表示部側が低温に保たれ、より確実に偏光板や周辺シール材が熱的に保護される。また、端子部に半導体素子が搭載されている場合は、その半導体素子の搭載状態を良好に保つことができる。
【００１９】
さらに、ヒートシンクをポンプを含む流体循環手段に接続されたシリンダ室内に収納することにより、ヒートシンクから熱をより効果的に放熱させることができる。また、ヒートシンクをポンプから供給される流体圧にて押し上げることにより、例えば偏光板の膜厚などによりパネルの全体厚さにバラツキがある場合でも、ヒートシンクを端子部に対して確実に接触させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明を図１に示されている実施例により説明する。図１はこの実施例に係る圧着装置の模式的な断面図である。この圧着装置は、パネル受け台１１０と、その側方に並置された端子部受け台１２０とを備えている。この例おいて、パネル受け台１１０は鋼鉄材よりなり、端子部受け台１２０はベークライト製である。
【００２１】
端子部受け台１２０は、先に説明した図２と同じものであってよく、その上方には例えばステンレス材からなるヒーターヘッド１３０が昇降可能に設けられている。また、端子部受け台１２０には、液晶パネル１の端子部２が所定に位置決めされて配置される平坦に形成された端子部テーブル１２１が設けられている。
【００２２】
パネル受け台１１０には、液晶パネル１が所定に位置決めされて載置される平坦に形成されたパネルテーブル１１１が設けられ、図示しないがパネルテーブル１１１は液晶パネル１を固定するための例えば負圧吸着手段を備えている。
【００２３】
パネル受け台１１０には所定大きさのシリンダ室１１２が形成されており、シリンダ室１１２には、ヒートシンク１１３が昇降（上下動）自在に収納されている。ヒートシンク１１３は熱伝導率が高く軽量であるいアルミニウム材からなることが好ましい。シリンダ室１１２はパネル受け台１１０の端子部受け台１２０側寄りに配置されており、パネルテーブル１１１と端子部テーブル１２１との間にシリンダ室１１２の開口部１１４が設けられている。なおこの例において、シリンダ室１１２の内面にはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなるシーラー１１９が内張されている。
【００２４】
シリンダ室１１２には図示しないポンプを含む流体循環手段が接続されている。流体は空気などの気体もしくは水などの液体のいずれであってもよいが、この例では空気を使用しており、パネル受け台１１０には上記ポンプ（エアポンプ）からシリンダ室１１２に至る空気流入路１１５と、シリンダ室１１２内の空気を大気に流出させる空気流出路１１６とが形成されている。空気流入路１１５と空気流出路１１６にはそれぞれ切替弁１１７，１１８が設けられている。
【００２５】
この実施例において、ヒートシンク１１３を空気圧によって上昇させて開口部１１４から突出させるため、空気流入路１１５はシリンダ室１１２の底部側に連通している。また、ヒートシンク１１３には上限位置を規制するストッパ１１３ｂが設けられている。なお、図示しないバネ手段を用いてヒートシンク１１３を常時上方に向けて弾性的に付勢するようにしてもよい。
【００２６】
ここで、液晶パネル１について説明を加えると、液晶パネル１は透明電極が形成されたフロントガラス基板Ｆと、同じく透明電極が形成されたリアガラス基板Ｒとを図示しないシール材を介して貼り合わせてなり、そのセルギャップ内には液晶が封入されている。
【００２７】
この例では、フロントガラス基板Ｆ側に端子部２が連設され、端子部２の一方の電極形成面２ａにフレキシブル基板４が異方性導電フィルム３を介して接続されるようになっている。また、フロントガラス基板Ｆおよびリアガラス基板Ｒには、それぞれ偏光板５ａ，５ｂが貼着されている。
【００２８】
液晶パネル１の端子部２にフレキシブル基板４を接続するには、まず、端子部２が端子部テーブル１２１とシリンダ室１１２の開口部１１４とに跨るようにして液晶パネル１をパネルテーブル１１１上に位置決めして図示しない負圧吸着手段により固定する。
【００２９】
次に、切替弁１１７，１１８を開いて図示しないエアポンプからの加圧空気をシリンダ室１１２内に循環させるとともに、その空気圧によりヒートシンク１１３を上昇させて端子部２の他方の面（反電極形成面）の一部分に接触させる。なお、空気の循環量および空気圧は切替弁１１７，１１８の開き具合によって適宜設定することができる。
【００３０】
その後、液晶パネル１の端子部２上に異方性導電フィルム３を介してフレキシブル基板４を位置決めし、ヒーターヘッド１３０を下降させて端子部２とフレキシブル基板４とを加熱圧着する。このとき、端子部２にはヒートシンク１１３が接触しており圧着部の熱がヒートシンク１１３によって吸熱され、その熱がシリンダ室１１２内を循環する空気によってヒートシンク１１３から放熱される。
【００３１】
このようにして、ヒーターヘッド１３０から端子部２に加えられる熱のうち、パネル表示部側に伝達される熱の大部分がヒートシンク１１３にて吸熱・放散されるため、ヒーターヘッド１３０からの熱がパネル表示部側の偏光板５ａ，５ｂや周辺シール材にまで及ぶことはなく変質などといった不具合を防止することができる。
【００３２】
また、液晶パネルの端子部２に半導体素子６が搭載されている場合には、ヒーターヘッド１３０からの熱が半導体素子６に及んでその搭載状態が不安定になることを防止することができる。
【００３３】
なお、上記の手順とは異なり、ヒートシンク１１３を空気圧によりあらかじめ上昇させた状態として、液晶パネル１をパネルテーブル１１１上に載置してヒートシンク１１３を逆に押し下げるようにしてもよい。いずれにしても、ヒートシンク１１３は端子部２に対して弾性的に接触するため、例えば液晶パネル１の厚さにバラツキがある場合でも確実にヒートシンク１１３を端子部２に接触させることができる。
【００３４】
なお、ヒートシンク１１３の接触面（上面）１１３ａは、熱伝導率を考慮して端子部２との接触面積ができるだけ大きな例えば平面形状に形成することが好ましく、これにより放熱効率をさらに向上させることができる。
【００３５】
ちなみに、ヒーターヘッド１３０の設定温度を３００℃、加熱時間を２０秒間として、ヒートシンク１１３を有しない図２の従来装置で加熱圧着したところ、ヒーターヘッド１３０から１ｍｍ離れた箇所の液晶パネル１の基板温度は１５０℃であったのに対して、ヒートシンク１１３を有する上記実施例装置で加熱圧着した場合は４０℃であった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による液晶パネルへの回路基板圧着装置を模式的に示す断面図。
【図２】従来の液晶パネルへの回路基板圧着装置の一例を模式的に示す側面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  液晶パネル
２  端子部
２ａ  端子部の電極形成面
２ｂ  端子部の反電極形成面
３  異方性導電フィルム
４  フレキシブル基板
５ａ，５ｂ  偏光板
１１０  パネル受け台
１１１  パネルテーブル
１１２  シリンダ室
１１３  ヒートシンク
１１４  開口部
１１５  空気流入路
１１６  空気流出路
１１７，１１８  切替弁
１２０  端子部受け台
１２１  端子部テーブル
１３０  ヒーターヘッド
【図１】
2005121709.tif 000003
【図２】
2005121709.tif 000004